文/深圳市西鄉(xiāng)中學(xué) 苗陳陳
隨著生物科技的發(fā)展,一些熱點(diǎn)問題在生物高考中頻頻出現(xiàn)。如何將書本中知識(shí)與生物熱點(diǎn)聯(lián)系起來?如何在教學(xué)中既能傳授知識(shí),又能提升學(xué)生思維能力、解題能力呢?筆者通過將生物熱點(diǎn)問題化為背景材料,以“展示背景—提出問題—解決問題—總結(jié)提升”這條主線貫穿于教學(xué)始終,將書本知識(shí)變成解決問題的武器,讓學(xué)生思維的火花在解決問題中碰撞,讓課堂成為知識(shí)碰撞的殿堂。
下面以“細(xì)胞呼吸”課堂教學(xué)為例,闡述以酵母菌為背景材料的問題導(dǎo)學(xué)法運(yùn)用。提出問題:
問題一:酵母菌是單細(xì)胞真菌,與細(xì)菌的結(jié)構(gòu)有什么不同呢?
設(shè)計(jì)意圖:此問題考察真核生物與原核生物結(jié)構(gòu)和功能上的區(qū)別,為探究酵母菌呼吸場(chǎng)所作鋪墊。
問題二:酵母菌在有氧條件下,生長(zhǎng)繁殖較快。酵母菌在生長(zhǎng)發(fā)育中所需的能量從哪里來呢?
設(shè)計(jì)意圖:此問題考察有氧呼吸的過程與場(chǎng)所。
問題三:在缺氧條件下,酵母菌也能生長(zhǎng),這是為什么呢?酵母菌常用作釀酒,酵母菌是怎樣釀酒的呢?
設(shè)計(jì)意圖:此問題考察無氧呼吸產(chǎn)生酒精過程與場(chǎng)所。并總結(jié)酵母菌代謝類型為兼性厭氧性。
問題四:在缺氧條件下,所有的生物都能生長(zhǎng)嗎?生物無氧呼吸都產(chǎn)生酒精嗎?乳酸菌是怎樣發(fā)酵酸奶的呢?
設(shè)計(jì)意圖:此問題考察無氧呼吸發(fā)酵乳酸過程及場(chǎng)所,將所有生物的代謝類型進(jìn)行分類、歸納。
問題五:有一位同學(xué)欲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式,在實(shí)驗(yàn)實(shí)施前,你能為他提供一些建議,并幫助他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置嗎?
設(shè)計(jì)意圖:此問題聚焦核心素養(yǎng),提升科學(xué)思維和科學(xué)探究能力,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行分析和應(yīng)用。
總結(jié)提升:教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)細(xì)胞呼吸的概念建模,總結(jié)基本概念、反應(yīng)過程,實(shí)驗(yàn)探究、建立知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。
本節(jié)課以酵母菌為背景材料,在“展示背景—提出問題—解決問題—總結(jié)提升”中,達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo),利于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
玉米在基因分離定律、基因自由組合定律、生物育種、基因工程中常作為背景材料,應(yīng)用頻率較高。下面以“生物育種專題復(fù)習(xí)”課堂教學(xué)為例,闡述以玉米為背景材料的問題導(dǎo)學(xué)法運(yùn)用。
展示背景:玉米,一年生禾本科草本植物,雌雄同株。玉米是全世界總產(chǎn)量最高的糧食作物,中國(guó)各地均有栽培,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富,深受人民喜愛。玉米的病蟲害有30 多種,主要有大、小斑病,絲黑穗病,青枯病,病毒病和莖腐病等。蟲害有玉米螟、地老虎、螻蛄、紅蜘蛛、高粱條螟和粘蟲等。
提出問題:
問題一:品種A 籽粒多,但不抗黑粉?。黄贩NB 籽粒少,但抗黑粉病。設(shè)想你是一位玉米育種專家,有什么方法能培育出籽粒多,抗黑粉病的優(yōu)良品種?
設(shè)計(jì)意圖:此問題考察雜交育種的原理、過程、優(yōu)缺點(diǎn)。
問題二:雜交育種時(shí)間過長(zhǎng),市場(chǎng)需求不能快速滿足,有沒有更快速的方法得到穩(wěn)定遺傳的籽粒多,抗黑粉病的玉米品種呢?
設(shè)計(jì)意圖:此問題考察單倍體育種過程、方法、優(yōu)缺點(diǎn)。
問題三:玉米是高產(chǎn)作物,但由于自然、生產(chǎn)、社會(huì)等不同因素的影響,玉米的增產(chǎn)潛力得不到充分的發(fā)揮。要想培育出產(chǎn)量更高的玉米新品種,你有什么方法呢?
設(shè)計(jì)意圖:此問題考察誘變育種的方法、優(yōu)缺點(diǎn)、特點(diǎn)。
問題四:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,常用人工誘導(dǎo)多倍體的育種方法來提高玉米作物產(chǎn)量,該如何操作呢?
設(shè)計(jì)意圖:此問題考察多倍體育種過程、特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)。
問題五:玉米螟是玉米常見蟲害之一,凡被玉米螟為害的果穗或莖稈,穗腐與莖腐同時(shí)發(fā)生,經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重?,F(xiàn)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在某種微生物中存在玉米螟抗性基因,你有培育抗蟲玉米品種解決方案嗎?
設(shè)計(jì)意圖:此問題考察基因工程的方法、優(yōu)缺點(diǎn)、特點(diǎn)。
總結(jié)提升:建立五種育種方法知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和概念模型,幫助學(xué)生學(xué)會(huì)用知識(shí)解決實(shí)際問題,提升社會(huì)責(zé)任。
在高中生物教學(xué)中,除了酵母菌和玉米,還有很多生物可作為背景材料,像小麥、豌豆、家兔、小鼠、水稻、棉花等。教師可依據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)選擇和編寫,以背景材料將問題串情景化,形成教學(xué)支架高效支撐課堂,讓學(xué)生解決生物實(shí)際問題,這對(duì)提升學(xué)生核心素養(yǎng)具有現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)影響。
問題設(shè)置有效化??勺裱皬膶W(xué)生中來,到學(xué)生中去”的原則。課前預(yù)習(xí)顯得尤為重要。教師需在課前組織好學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí),幫助學(xué)生尋找、搜集資料,讓學(xué)生事先了解背景材料中涉及的知識(shí),有一定能力在課堂上解決問題。學(xué)生還可以通過預(yù)習(xí)發(fā)現(xiàn)問題,主動(dòng)提出問題,完成學(xué)習(xí)任務(wù)。問題設(shè)置階梯化。既要緊貼背景材料,突出背景材料與相關(guān)知識(shí)的聯(lián)系,又要把握學(xué)情,明確學(xué)習(xí)目標(biāo),由易到難地組織問題。問題難度值的設(shè)置要符合最近發(fā)展區(qū)。問題設(shè)置系列化。教師通過一系列“問題串”,抓住學(xué)生的注意力,環(huán)環(huán)相扣,層層遞進(jìn),貫穿課堂始終。問題設(shè)置應(yīng)循序漸進(jìn),切勿問偏題、問跑題、問怪題。
問題解決引導(dǎo)化。著名教育家布魯克說:“最精湛的教學(xué)藝術(shù),遵循的最高準(zhǔn)則是讓學(xué)生提出問題?!痹趩栴}導(dǎo)學(xué)中,“問”是基礎(chǔ),但“導(dǎo)”是關(guān)鍵。讓學(xué)生從“有問”到“無問”再到產(chǎn)生“新問”。問題解決科學(xué)化。學(xué)生可采用小組討論、自我建模、演算推理等方式,通過分析、判斷、優(yōu)化,共同探究中提升科學(xué)思維。問題解決準(zhǔn)確化。教師應(yīng)為引導(dǎo)者,在學(xué)生思維碰撞后,及時(shí)給予點(diǎn)撥,做好知識(shí)轉(zhuǎn)化的腳手架,將知識(shí)真正內(nèi)化到學(xué)生心中。
教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)背景材料中隱含的生物知識(shí)進(jìn)行科學(xué)分析,完整、系統(tǒng)地構(gòu)建起知識(shí)網(wǎng)絡(luò),將感性知識(shí)上升為理性知識(shí),學(xué)生深層思維能力得到發(fā)展。
教學(xué)有法,但無定法,貴在得法。將背景材料融入問題導(dǎo)學(xué)法中,將課堂變得有神有形,神不散形亦不散。小小問題,其實(shí)蘊(yùn)藏著無限的智慧。